■蒋南杰 权国苍
(青海省水文地质工程地质环境地质调查院 青海西宁810008)
浅析地下水资源分类及地下水观测
■蒋南杰 权国苍
(青海省水文地质工程地质环境地质调查院 青海西宁810008)
随着近年来我国工程勘察工作的不断展开,对地下水勘察的相关工作也引起了非常广泛的重视。本文对地下水资源勘探及水文地质试验的钻孔水文地质观测、地下水动态分析及水质分析等问题进行了分析探讨,具有较强的意义和价值。
水文地质地下水水资源
水文地质勘察工作的主要任务就是了解水文地质条件和对地下水资源进行开发利用,通过不同的勘探方法进行的水文地质工作。主要在野外进行勘察工作,在工作结束后需要进行附有调查图案的水文地质勘察报告。地下水的水文地质试验方法包括:钻孔的水文地质观测,动态研究,水化学成分分析等等。
1.1四大储量分类方案
四大储量是我国广泛使用的地下水资源分类,它是上个世纪从苏联引进的地下水“储量分类”,也就是将地下水分成静储量、动储量、调节储量以及开采储量。动储量,是单位时间内经过含水层的地下水体积;调节储量,是潜水位在变动带内部的重力型水体积;静储量,又称永久性储量,它是充满承压水层以及潜水位变动带内部空隙的重力型水体积。这三种储量由于代表一定时间内自然环境下的地下水总量,所以又称天然储量。开采储量,则是在经济技术合理的情况下,引水工程从地下水资源得到的水量,并且在预定时间内不发生水质恶化或者水量减少的情况。
1.2企、排、补分类方案
该方案是从地下水的角度出发,依靠地下水均衡基础,对地下水资源的分类,近年来,已经广泛利用。补给量,主要是通过地表水、降水以及灌溉水入渗等途径,让其转换成储存量的水量。补给量作为水资源的变量,会随着水文条件、气象以及人类活动等外界补给源变化而变化;当排泄的基准面和补给量相对稳定时,补给量变为常数。在这过程中,根据补给量的具体形式,又包括:开采补给与天然补给两种情况。
排泄量,则是通过蒸发、溢出、开采、排泄等途径脱离含水层的具体水量。如果地下水动态是稳定的,地下水补给量和排泄量就会均等;如果地下水变化形式呈周期性动态形式,年补给量就会等于储存量年增量与年排泄量之和。储存量,则是赋予含水层的体积,它和矿产储量最大的差异是水体是运动的。当排泄补给始终平衡时,储存量以常量的形式存在;当补给以周期形式变化时,储存量会随着时间变化而变化,从而也以周期性变化而变化,出现调节、动、静储量三种变化形式。
对于地下水的水文地质试验方法包括:钻孔的水文地质观测办法、动态研究办法、测温和测压观测办法、水化学成分分析办法、气体成分和放射性元素的分析办法。
2.1钻孔水文地质观测内容
在钻孔水文地质观测中,主要影响他的就是地下水动力要素:这些要素包括水位高低、水压的大小,利用不同水头压力条件下钻孔涌水量等。对于含蒸气的高温地热钻孔,还要观测不同流量下产生蒸气形成的部位,在孔口不同的蒸气压力下,汽水混合物的喷出动态等。在对地下水进行物理性质与化学性质的观测中,这部分主要包括孔内温度和孔底的温度、压力、含热量、热水和蒸汽的化学成分,和这些物质中取样时水和气体的质量比等。
钻孔水文试验他的观察方法和试验要求:对于水位观察中,每个钻孔的孔内都应测量最初能看到的水位和水流在静止时的水位。钻孔水位应根据水准标高来定,对自流钻孔就加高套管测定其稳定水头高度。如果水层变化比较大就应该根据实际情况进行观察。
2.2水文动态研究办法
对于水文动态研究要进行长期的观察,观测孔的布置必须结合地质、水文地质条件和观测目的因地制宜的考虑,一般观测孔应尽量利用已有的勘探孔。此外,为了研究开采区的区域漏斗扩展,应尽可能使非生产孔布置在生产孔的附近及其影响范围之外。其中影响地下水动态的基本因素包括:气象、水文、地质、生物、宇宙及人为活动等。
水质分析亦可称为化学分析,指利用物理和化学方法来测评水中各化学成分的含量,然后再进行水质评价。地下水资源是水文地质试验的核心问题,需要着重调查和研究。其方法主要包括:动态研究、钻孔水文地质观测、化学成分和放射性元素分析、测温和测压以及气体成分等方面的分析。接下来主要介绍的是钻孔水文地质观测方法。
首先要介绍的是观测内容,主要包括地下水动力所含要素和地下水物理化学性质的观测。前者主要包括水压或者水位的大小以及在不同水头压力的条件下进行钻孔出现的涌水量。若对含蒸气的高温低热进行钻孔时,要仔细观察不同流量蒸气的形成部位。对于后者而言,主要包括孔口与孔底的温度、含热量、蒸气和热水的化学成分、压力以及在取样时气体和水的质量比。
其次要介绍的是观察的方法及要求。在进行水位的观察时,每个钻孔都应测量出初见水位与静止水位。钻孔的水位应该根据标准高度进行设定,对于自留钻孔则应加高套管来测其稳定后的水头高度。若含水层变化频率较高,则需要提升钻具。在进行钻孔涌水量的测定时,可直接放水来测定自流水的流量。而对于非自流地下水则需进行抽水试验来确定涌水量。在对地下水进行物理和化学性质的观测时,应测量钻孔中的水温、水压,还要对样品进行气体成分的分析,确定其类型和性质。
水文地质研究是开采地下水的一个重要内容,随着开采的勘探的不断进行,一定要在建筑工程中,注意水文的勘察,这是能够保证建筑物质量的一个重要方面。对地下水水文勘察能够保证居民饮用水的健康化,水文勘察是水资源能够正确开发的保证。
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P345[文献码]B
1000-405X(2016)-2-198-1